Transcript RäknaF - Fuktcentrum

2013-11-22
Räkna F
Petter Wallentén
Lund University
Dep. of Building Physics
Problemet
Användningen av byggnadsfysikaliska
beräkningsverktyg ökar ständigt i Sverige, främst hos
tekniska konsulter. I Sverige är den endimensionella
versionen av programmet WUFI ofta använt för att
göra värme och fuktberäkningar i byggnadsdelar.
Erfarenhet visar att olika användare (av olika program)
kan få mycket olika resultat för samma konstruktion
vilket lett till viss (berättigad) skepsis om resultaten.
Kan vi lita på resultaten av fukt beräkningar?
1
2013-11-22
Kan vi lita på räkningarna ?
• Flera studier visar att det går att få rimliga resultat jämfört med
mätdata.
• Största problemet är prediktion (eller prognos)
• Vilka randvillkor (klimat) skall man ha ?
• Vilka kriterier skall man ha för att godkänna en konstruktion?
• Det stora antalet parametrar gör det svårt att få ett definitivt svar.
• Det är lätt att producer för mycket utdata som förvirrar.
Orsaker till att resultat skiljer sig så mycket åt
Olika val av indata
olika val av material data
olika förenklade randvillkor
klimatdataval
Felaktiga indata
felaktiga materialdata, dimensioner etc
Felaktiga antaganden
transient eller stationär räkning
felaktiga nyckelparametrar
2
2013-11-22
Fler orsaker till spridning i resultat
Numeriska problem
implicit (noggrannhet lägre men hög stabilitet)
explicit (hög noggrannhet men lägre stabilitet)
Analys of resultatet
svårt att göra en mögelanalys men lätt att producera mycket
kurvor
Beställaren förstår inte resultatet
Räkna F
Avdelningen för Byggnadsfysik LTH har i samarbete med
Fuktcentrum och inom ramen för projektet Woobuild
sammanställt ett dokument , baserat på erfarenheter och
nuvarande kunskaper, som är vägledande och förtydligande för
ingenjörer som arbetar med fuktberäkningsprogram av typen
WUFI.
Dokumentet benämns "RäknaF” för att anknyta till ByggaF.
Dokumentet innehåller rekommendationer och metoder som är
tillämpbara vid ingenjörsmässiga fuktberäkningar. Det avser att
fungera som stöd vid planerandet, genomförandet och
presenterandet av fuktberäkningar för byggnadsdelar. Dessutom
skall dokumentet kunna fungera som stöd för hur en beställare
av beräkningar skall kunna ställa rätt krav på redovisning av
resultat.
3
2013-11-22
Design phase
Planning phase
Design phase
Construction phase
Operation phase
Fel = mätning - simulering
Modellkvalificering
Verkligheten
Modellering
Matematisk/geometrisk modell
Simulering
Modellvalidering
Programmering/Användning
Dator modell (program)
Modellverifiering
4
2013-11-22
Fel = ?
Modellkvalificering
Framtida verklighet
Verkligheten
Simulering/
Prediktering
Modellvalidering
Modellering
Matematisk/geometrisk modell
Simulering
Programmering/Användning
Dator modell (program)
Troliggöra
modellen
Modellverifiering
Felanalys
Slumpmässiga (dvs varierar slumpartatat inom ett intervall)
Scenarioberoend (dvs beror på val : ”vad händer om detta sker?")
Brist på kunskap (vi kan inte göra en bedömning om hur felet beter sig).
Systematiska
(dvs fel som vi kan uppskatta och som har litet slumpartat beteende)
5
2013-11-22
Det praktiska problemet
Problem och system
Specifika mål och mätmetoder
Existerande förhållanden och information
Begränsningar och antaganden
Resultat
Ej ok data
Ok data
Praktisk/grundläggande analys
Modellering av problemet
Nyckelparametrar
Riskanalyss
Resultat
Ej ok data eller omöjligt att beräkna
Ok data
Beräkning
Val av beräkningsmetod
Planering av beräkning
Beräkning
Felanalys
Tillämpa mål och mätmetoder
Resultat
Ej ok utdata från analysen
Ok data
Det praktiska problemet
Problem och system
Specifika mål och mätmetoder
Existerande förhållanden och information
Begränsningar och viktiga antaganden
Resultat av det praktiska problemet
6
2013-11-22
Praktiskgrundläggande analys
Modellering
Nyckelparametrar
Riskanalys
Resultat av praktisk analys
Beräkning
Val av beräkningsmetod
1D,2D
WUFI,HAMTOOLS,DELPHIN
Planering av beräkning
Parameterstudie?
7
2013-11-22
Två parametrar för att undersöka extremvärden
(R är refernsfall, O är test som antar oberoende
och B testar beroendet mellan a och b).
Parameter a
100%
-75%
-50%
-25%
100%
0%
25%
50%
100%
O
-75%
Paramater b
75%
B
-50%
-25%
0%
O
R
O
25%
50%
75%
100%
O
Exempel på oberoende beräkningsfall för två
parametrar a och b.
Parameter a
-100%
-75%
-50%
-100%
-25%
0%
25%
50%
75%
100%
O
Paramater b
-75%
-50%
O
-25%
0%
O
O
R
O
O
25%
50%
O
75%
100%
O
8
2013-11-22
Exempel på oberoende beräkningsfall för två
parametrar där man misstänker ett olinjärt
beteende i a.
Parameter a
-100%
-75%
-100%
-50%
-25%
0%
25%
50%
O
O
O
O
75%
100%
Paramater b
-75%
-50%
-25%
0%
O
R
O
R
O
25%
50%
O
O
O
O
75%
100%
Exempel på beräkningsfall för två parametrar LHS
där a har mer variation än b.
Parameter a
-100%
-75%
-50%
-25%
0%
25%
50%
75%
100%
-100%
Paramater b
-75%
O
-50%
-25%
0%
25%
O
O
O
O
R
O
O
O
O
50%
75%
O
100%
9
2013-11-22
Beräkningen utförs
I detta skede bör planeringen vara klar och alla beräkningar görs.
Felanalys av beräkningen
Tillämpning av mål och mätmetoder på utdata
De valda målen och mätmetoderna används på utdata från beräkningen.
Resultat av beräkning och redovisning av resultatet
Beräkning bör kompletteras med fuktsäkerhetsbedömning av resultaten.
Resultaten måste sammanfattas på ett begripligt ingenjörsmässigt sätt.
Presentation based on RHcritical
10
2013-11-22
Presentation of RH T Isopleths
Presentation of Dosage
Dosage on mineral wool
7
LW
Cloud
alfa tot W ind
alfa tot
6
5
Dosage
4
3
2
1
0
50
100
150
200
250
Day
300
350
400
450
11
2013-11-22
Generella kommentarer
Provräkningar
Gör ett antal testberäkningar för att undersöka beroenden och hitta
fel i indata. Kontrollera rimligheten i beräknings resultat. Leta
även efter parametrar och faktorer som har stor påverkan på
resultatet.
Slagregn
1% av slagregnsmängden ska anses penetrera fasadskiktet i en
vägg (ASHRAE 160-2009)
Läckage från insidan
Använda täthetskravet på 0,3 l/s m2 vid 50 Pa
Exempel på basfall för vissa konstruktioner
Kallt tak:
Fuktvot råspont 20%.
Sadeltak åt norr för att simuleraskuggning.
Regninträngning kan möjligen vara 0.1% som träffar råsponten.
Läckage inifrån kan vara 0.1-0.3 l/sm 50 Pa.
Luftomsättning på kallvindar kan variera mellan 1 till 30 oms/h.
Vägg - skalmur
Fuktkonvektion inifrån på 0.1-0.3 l/sm 50 Pa
Regninträngning 1% som når releverket innanför fasadskivan.
Omsättningi luftspalten 0-4 oms/h beroende på risken för igentäppt
spalt.
Norrfasad + mest slagregnsutsatt blir normalt dimensionerande.
12
2013-11-22
Exempel på basfall för vissa konstruktioner
Vägg - träpanel
Omsättningen i luftspalten är ca 30 oms/h
Ventilationsgraden i en ventilerad luftspalt en är extremt viktig
parameter som samtidigt har stor onoggrannhet. Detta är extra
viktigt vid horisontella läkt bakom träpanel samt bakom en
skalmurar.
Det är därför lämpligt med en parameterstudie på detta om
konstruktionen innehåller en ventilerad luftspalt. Ett förslag är att
studera: 1 4 10 30 60 100 200 oms/h för träpanel och 0 1 4 för
skalmur).
Basfall 1 oms/h för liggande läkt
Basfall 30 oms/h för stående läkt som är öppen i ovan och
underkant alternativt väl perforerad läkt. För den förstnämnde
uppskattas flödet vara betydligt högre
Sammanfattning
Felanalys
Flödesschema
Generella tips
Materialdataförslag
Förslag på data för vissa baskonstruktioner
13